借助声音对生物分子进行指纹识别

马德里理工大学 (UPM) 光电系统和微技术研究所的一组研究人员设计了一种生物传感器，能够识别低至单层的蛋白质和肽。为此，通过集成传感器产生表面声波(SAW)，这是一种芯片上的电控纳米，作用于涂有待检测生物分子的二维材料堆叠。

正如他们在《生物传感器和生物电子学》杂志上发表的一篇题​​为“用于对超薄生物层进行指纹识别直至单层极限”的文章中所报道的那样，SAW 将以这样的方式在基于石墨烯的堆栈表面产生波纹。它将中红外光限制在非常小的体积内，从而增强纳米尺度的光与物质的相互作用。

特别是，部分是光(光子)和部分是物质(电子和晶格振动)的准粒子，称为表面等离子体-声子极化激元，在与顶部分子强烈相互作用的波纹堆叠处形成。

有机分子吸收中红外范围内某些波长的光，这是其化学成分和结构的特征。因此，这组吸收共振，称为振动指纹，可以识别有机化合物。

“通过加强光和沉积在传感器顶部的生物分子之间的相互作用，我们将能够识别需要较少数量的分析物，达到低至单个单层的水平，”这项研究的第一作者 Raúl Izquierdo 说。

该研究的首席科学家豪尔赫·佩德罗斯 (Jorge Pedrós) 表示：“这种机制的一个优点是，声表面波是通过高频电压主动控制的，可以在开启配置和关闭配置之间轻松切换，在开启配置下相互作用会增加，信号没有任何改善。这种测量方案提高了传感器分辨率。”